Розрахунок зубчатих коліс редуктора

Вибираємо матеріал із середніми механічними характеристиками (стор.34, табл.3.3):

- для шестерні – сталь 45 (покращена), НВ230;

- для колеса зубчатого – сталь 45 (покращена), НВ200.

Розраховуємо допустиме контактне напруження:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – границя контактної витривалості (стор.34, табл.3.2);

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт довговічності, при довготривалій експлуатації редуктора приймають, Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт безпеки, приймають Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru (стор.33).

Визначаємо границя контактної витривалості:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ,

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – числове значення твердості поверхонь зубів.

Отже розрахункове допустиме контактне напруження становитиме:

- для шестерні:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

- для колеса зубчатого:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

Загальне допустиме контактне напруження для зубчатої передачі становить:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

Приймаємо коефіцієнт нерівномірного розподілення навантаження по довжині контактних ліній: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru (стор.32, табл.3.1), та приймаємо коефіцієнт ширини вінця Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru в залежності від виду циліндричної передачі:

− для циліндричної прямозубої передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

(приймаємо Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru );

− для циліндричної косозубої передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

(приймаємо Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru );

− для циліндричної шевронної передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

(приймаємо Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ).

Визначаємо міжвісеву відстань із умови дотичної витривалості:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ,

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт міжвісевої відстані:

− для циліндричної прямозубої передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

− для циліндричної косозубої або шевронної передач: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – передаточне число зубчатої передачі;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – крутний момент на вихідному валу зубчатого редуктора;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт нерівномірного розподілення навантаження по довжині контактних ліній;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – загальне допустиме контактне напруження;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru - коефіцієнт ширини вінця.

Отже, міжвісева відстань становитиме:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

приймаємо ближче стандартне значення по ГОСТ 9563-60: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм (стор.36).

Розраховуємо номінальний модуль:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

приймаємо стандартне значення по ГОСТ 9563-60: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм (стор.36).

Приймаємо кут нахилу зубів Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru :

− для циліндричної прямозубої передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru (приймаємо Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru );

− для циліндричної косозубої передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru (приймаємо Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru );

− для циліндричної шевронної передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru (приймаємо Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru );

Визначаємо сумарне число зубів шестерні та колеса циліндричної прямозубої передачі:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнята міжвісева відстань;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – кут нахилу зуба;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнятий номінальний модуль.

Виходячи з розрахункового значення сумарного числа зубів, можна визначити число зубів окремо для шестерні Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru та колеса зубчатого Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru :

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – сумарне число зубів шестерні та колеса;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – передаточне число зубчатої передачі.

Визначаємо число зубів шестерні циліндричної косозубої або шевронної передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнята міжвісева відстань;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – кут нахилу зуба;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – передаточне число зубчатої передачі;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнятий номінальний модуль.

Отже, число зубів шестерні становить:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

приймаємо ціле число, округлюючи до ближчого значення: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

Визначаємо число зубів колеса зубчатого циліндричної косозубої або шевронної передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

приймаємо ціле число, округлюючи до ближчого значення: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru .

Уточнюємо значення кута нахилу зубів:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

отже уточнюючий кут нахилу зубів становитиме: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru .

Визначаємо основні розміри шестерні та зубчатого колеса:

- ділильні діаметри циліндричної прямозубої передачі:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ,

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнятий номінальний модуль;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru та Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийняте число зубів шестерні та колеса зубчатого.

− ділильні діаметри циліндричної косозубої або шевронної передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

− перевірка міжвісевої відстані:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

- діаметри вершин зубів шестерні та зубчатого колеса для всіх видів циліндричних передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

- діаметри западин зубів шестерні та зубчатого колеса для всіх видів циліндричних передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

- ширина зубчатого колеса для всіх видів циліндричних передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

приймаємо ближче стандартне значення по ГОСТ 9563-60: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм (стор.161÷162).

- ширина шестерні для всіх видів циліндричних передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru мм

Визначаємо коефіцієнт ширини шестерні по діаметру:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Визначаємо колову швидкість коліс та степінь точності передачі:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru м/с

при такій коловій швидкості приймаємо 8-му степінь точності передачі. (стор.32)

Розраховуємо загальний коефіцієнт, який враховує нерівномірний розподіл навантаження по ширині вінця та між зубцями передачі, а також динамічне навантаження:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт нерівномірного розподілу навантаження по ширині вінця [таб.3.5]: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт нерівномірного розподілу навантаження між зубцями передачі [таб.3.4]: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт динамічного навантаження [таб.3.6]: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru .

Отже, загальний коефіцієнт становитиме:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Розраховуємо перевірку контактних напружень циліндричної прямозубої передачі:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Розраховуємо перевірку контактних напружень циліндричної косозубої або шевронної передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ,

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнята міжвісева відстань;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – крутний момент на вихідному валу зубчатого редуктора;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – загальний коефіцієнт;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнята ширина зубчатого колеса;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – передаточне число зубчатої передачі;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – загальне допустиме контактне напруження.

Отже, перевірка контактних напружень становитиме:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Розраховуємо сили, які діють в зачепленні циліндричної зубчатої передачі (роз'яснення див. стор.158-159):

- колова сила:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru Н

- радіальна сила:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru Н

− вісева сила:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru H

Перевіряємо міцність зубів на витривалість по напруженням згину циліндричної прямозубої передачі:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Перевіряємо міцність зубів на витривалість по напруженням згину циліндричної косозубої або шевронної передач:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – розрахункова колова сила;

KF – коефіцієнт навантаження;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт, який враховує форму зуба (роз'яснення див. стор.42);

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт, який введений для компенсації похибки;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт нерівномірного розподілу навантаження між зубцями передачі;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнята ширина зубчатого колеса;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – прийнятий номінальний модуль.

Розраховуємо коефіцієнт навантаження:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині зуба [таб.3.7] : Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru ;

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт динамічного навантаження [таб.3.8] : Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru .

Отже, коефіцієнт навантаження становитиме:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Розраховуємо коефіцієнти, які враховують форму зубів Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru та залежить від еквівалентного числа зубів Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru :

- для шестерні:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

- для зубчатого колеса:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

тоді Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru та Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru приймається розрахунковим методом інтерполяції (стор.42).

Розраховуємо допустиме напруження:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – значення границі витривалості при нульовому циклі згину (стор.43÷45, таб.3.9);

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт безпеки:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

де Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт, який враховує нестабільність матеріалу зубчатих коліс (стор.43÷45, таб.3.9);

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru – коефіцієнт, який враховує спосіб отримання заготовки зубчатого колеса (стор.44).

Отже, коефіцієнт безпеки становить:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Отже, розрахункове допустиме напруження становить:

- для шестерні:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

- для зубчатого колеса:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

Знаходимо співвідношення:

- для шестерні: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

- для колеса: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru МПа

В подальшому розрахунок слід вести для зубів колеса, у якого знайдене менше співвідношення.

Визначаємо коефіцієнт, який введений для компенсації похибки Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru :

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Приймаємо коефіцієнт нерівномірного розподілу навантаження між зубцями передачі: Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru (приймається середнє значення для розрахунку курсового проекту).

Отже, міцність зубів на витривалість по напруженням згину зубчатого колеса становить:

Розрахунок зубчатих коліс редуктора - student2.ru

Умова виконана.

Наши рекомендации